Cianuros en minería de oro: cómo tratarlos en el agua

El tratamiento de cianuro en minería de oro tiene dos frentes distintos: destruir el cianuro libre y el débilmente disociable, y lidiar con los complejos metal-cianuro que sobreviven a la mayoría de los oxidantes. Este artículo ordena las rutas disponibles, sus límites reales y dónde encaja la adsorción sobre carbón catalítico como etapa de pulido final.

Qué son los cianuros y por qué aparecen en la lixiviación de oro

Definición y química del problema

En un circuito de cianuración conviven varias formas. El cianuro libre (CN⁻ y HCN) es el agente lixiviante activo y la especie de mayor toxicidad aguda. El cianuro WAD (débilmente disociable en ácido) agrupa los complejos con cobre, zinc, níquel y cadmio, que pueden liberar cianuro libre si baja el pH. Y el cianuro fuertemente complejado, sobre todo los ferrocianuros y ferricianuros, es muy estable y resiste los tratamientos de oxidación convencionales.

El equilibrio entre CN⁻ y HCN depende del pH: por debajo de pH 9 se desplaza hacia el ácido cianhídrico, volátil y peligroso. Por eso los circuitos se operan alcalinizados y por eso el control de pH es una medida de seguridad, no solo de proceso.

Valores típicos en lixiviación de oro (mg/L)

Las soluciones de lixiviación trabajan con cianuro libre en el orden de las decenas a centenas de mg/L; las soluciones barren, los rebalses y el agua sobrenadante del dique de colas muestran valores mucho menores y muy variables. Como en todo efluente minero, el valor de diseño sale del muestreo propio y no de una referencia bibliográfica.

Cómo se detecta en planta: análisis e indicadores de campo

• Cianuro total, cianuro WAD y cianuro libre, medidos por separado: son tres datos distintos y las decisiones de tratamiento dependen de los tres.
• pH y alcalinidad en línea, con alarma por caída.
• Cobre, zinc, níquel y hierro disueltos, que definen cuánto del cianuro está complejado.
• Monitoreo de HCN en aire en zonas confinadas, como medida de higiene y seguridad.

Causas: de dónde viene el problema

Solución lixiviante en pilas y tanques

El cianuro entra al circuito por diseño. Lo que se gestiona no es su presencia sino su destino: cuánto se recupera, cuánto se destruye antes de llegar al depósito de colas y cuánto queda en el agua que se recircula.

Rebalses y filtraciones del depósito de relaves

El agua sobrenadante del dique de colas y las eventuales filtraciones son el punto de contacto con el ambiente. Aun con destrucción previa, los complejos más estables persisten y aparecen en el monitoreo de aguas subterráneas.

Complejos metal-cianuro que dificultan la destrucción

Cuanto más cobre y hierro trae el mineral, mayor la fracción complejada y menor el rendimiento de los procesos de oxidación clásicos. Es la razón por la que dos plantas con el mismo cianuro total pueden necesitar tratamientos muy distintos.

Consecuencias operativas y costos

Impacto sobre equipos, proceso y producto

El cianuro complejado consume reactivo sin aportar a la recuperación de oro y, al recircular, va subiendo la carga de cobre y zinc en el agua de proceso. Eso obliga a purgar, y la purga es lo que hay que tratar. En paralelo, la operación alcalinizada implica consumo de cal y su propio efecto sobre incrustaciones.

Riesgo normativo y de descarga

El manejo de cianuro está sujeto a la Ley 24.585 de protección ambiental minera y a la reglamentación de la autoridad ambiental de cada provincia; varias jurisdicciones tienen normas específicas sobre su uso, transporte y almacenamiento. Si el efluente o los lodos quedan encuadrados como residuo peligroso, rige además la Ley 24.051 y su Decreto 831/93. Los valores límite de cianuro total y WAD aplicables los fija la autoridad competente: corresponde consultar el límite aplicable.

Costo total: OPEX, paradas no programadas y reposición de activos

El costo se concentra en reactivos de destrucción, en el control analítico —que es intensivo y no se puede espaciar— y en el riesgo reputacional y regulatorio asociado a cualquier desvío. Un pulido final confiable reduce la exposición a ese riesgo, que es el más caro de todos.

Tratamiento de cianuro en minería de oro: soluciones convencionales y sus límites

Proceso INCO (SO₂/aire): reactivos y control fino

Es el estándar industrial para destruir cianuro libre y WAD, con cobre como catalizador. Funciona bien, pero exige suministro continuo de SO₂ o metabisulfito, aire y cal, control estrecho de pH y de dosis, y deja los complejos de hierro prácticamente intactos.

Peróxido de hidrógeno: eficiencia sobre cianuro WAD

Ataca cianuro libre y WAD sin aportar sulfato al circuito, pero su eficiencia depende del cobre disponible como catalizador y su consumo sube rápido cuando hay materia orgánica u otras especies oxidables compitiendo.

Cloración alcalina: subproductos y consumo de reactivo

Es una ruta conocida y efectiva sobre cianuro libre, pero consume mucho reactivo, puede generar cloraminas y subproductos de cloración y no resuelve los ferrocianuros.

Solución Watch Water: Catalytic Carbon®, RED-OXY®

Catalytic Carbon®: mecanismo de acción y qué resuelve

Catalytic Carbon®, el carbón activado de coco con recubrimiento catalítico de oxihidróxido, suma tres mecanismos en un solo lecho: filtración de sólidos, adsorción física de orgánicos y —el diferencial— remoción catalítica, que es la vía por la que el fabricante reporta su acción sobre cianuros, fluoruros y metales pesados como arsénico, cromo, cobre, plomo y mercurio.

Es un medio de pulido, no un destructor de carga alta: su lugar natural es después de la etapa oxidativa, cuando hay que bajar el residual y capturar los metales que acompañan al cianuro. Con 2.000 a 2.500 m²/g de superficie específica y granulometría de 0,6 a 2,4 mm, trabaja con tiempos de contacto de 1,5 a 6 minutos y velocidades de servicio por debajo de 30 m/h.

Un punto operativo que cambia el costo: el medio es regenerable in situ con OXYDES®-P, el oxidante de radicales sulfato de la gama, mediante un procedimiento de cinco pasos —retrolavado de 5 a 15 minutos, aplicación del oxidante, remojo de 30 a 60 minutos, retrolavado de 5 minutos y enjuague— que permite una vida útil de 2 a 5 años sin cambiar el lecho.

RED-OXY®: mecanismo de acción y qué resuelve

El sistema RED-OXY® de oxidación avanzada con ferratos generados in situ figura en la documentación del fabricante entre las tecnologías aplicables a cianuros, junto con arsénico, fosfatos, hidrocarburos y metales pesados. Su química combina radicales sulfato de potencial comparable al del radical hidroxilo con adsorción sobre floc férrico y filtración posterior, sin generar subproductos peligrosos como los de la cloración.

La contrapartida: la adsorción no es selectiva y la dosis debe determinarse con pruebas de laboratorio o de campo sobre el agua real. Además, OXY-X® y ADSORB-X® están clasificados en sus hojas de datos de seguridad como corrosivos y tóxicos para organismos acuáticos, de modo que su manipulación requiere elementos de protección personal y procedimientos específicos.

Tren de tratamiento recomendado y orden de las etapas

1. Caracterización: cianuro total, WAD y libre, más cobre, zinc, níquel y hierro.
2. Etapa oxidativa sobre la carga principal, con el proceso que la operación ya tenga validado o con el tren de oxidación avanzada.
3. Separación de sólidos y control de pH antes del pulido.
4. Pulido sobre carbón catalítico, con lecho de 80 a 100 cm y TCCV dentro del rango declarado.
5. Regeneración programada del lecho con el oxidante de la gama, en lugar de recambio.

Qué NO hace el tren (límites declarados por el fabricante)

• No reemplaza a la etapa de destrucción cuando la carga de cianuro es alta: el carbón catalítico es un medio de pulido.
• No hay una eficiencia declarada sobre complejos de hierro-cianuro en la documentación disponible: ese punto debe verificarse por ensayo sobre el agua real.
• No hay tabla de dosificación publicada para el tren de oxidación avanzada sobre cianuro: la dosis se fija por prueba de laboratorio o de campo.
• No se declaran porcentajes de remoción garantizados. El resultado depende de la matriz y debe verificarse analíticamente.

Parámetros de diseño y dosificación

Análisis de agua requerido antes de dimensionar

Cianuro total, WAD y libre; cobre, zinc, níquel, hierro y arsénico; pH, alcalinidad, conductividad, DQO, sólidos suspendidos, temperatura, caudal medio y pico, y el límite de vertido aplicable.

Dimensionamiento del lecho de pulido

Puesta en marcha, control analítico y mantenimiento

El lecho se acondiciona con retrolavado hasta agua clara y se pone en servicio controlando pH y cianuro de salida con frecuencia alta durante el primer ciclo. La regeneración se programa por resultado analítico, no por calendario, y se documenta cada aplicación para seguir la evolución de la capacidad del medio.

Ejemplo típico de aplicación

Pulido final de efluente tras la etapa oxidativa

Como ejemplo típico: una planta de cianuración del NOA que ya opera destrucción de cianuro y necesita un paso final antes del punto de descarga, con residual de cianuro WAD bajo pero persistente y cobre y zinc disueltos. El planteo es un lecho de carbón catalítico dimensionado con TCCV en el rango declarado, precedido por separación de sólidos y ajuste de pH.

Qué se mide antes y después

Cianuro total y WAD, cobre, zinc, níquel, hierro, pH, turbidez y DQO, en entrada y salida del lecho, con seguimiento de volumen tratado acumulado para construir la curva de saturación.

Qué se puede y qué no se puede extrapolar

Se puede extrapolar la arquitectura —oxidación primero, pulido después— y los rangos de diseño del medio. No se pueden extrapolar duración de lecho ni porcentajes: la fracción complejada del cianuro cambia con la mineralogía y es lo que más afecta al resultado.

Próximo paso: análisis de agua y cotización

Qué datos enviar a GWC

• Caudal a tratar en m³/h y punto del circuito donde se ubicaría el tratamiento.
• Cianuro total, WAD y libre, con método analítico.
• Metales disueltos: cobre, zinc, níquel, hierro y arsénico.
• pH, alcalinidad, DQO, sólidos suspendidos y temperatura.
• Límite de vertido aplicable según el permiso provincial.

Ensayo de laboratorio y prueba piloto en sitio

Dada la variabilidad de la fracción complejada, el ensayo sobre agua real es imprescindible antes de dimensionar. GWC define el alcance del ensayo a partir del análisis y, cuando el caudal lo justifica, propone una prueba de campo previa. Un escenario vecino, con la misma química de fondo, es el de selenio en efluentes mineros.

Para el resto de la carga metálica del circuito puede consultarse el artículo sobre remoción de metales pesados en efluentes mineros, y si el mineral trae arsenopirita, el de selección de adsorbente según la especiación del arsénico. En el blog hay notas sobre cianuro en el agua de consumo y sobre minería responsable.

Envíenos el análisis de la corriente y el caudal: le proponemos el alcance de ensayo y el dimensionamiento preliminar del lecho. La guía que ordena todas las alternativas es metales pesados en efluentes mineros.

Solicite su cotización a GWC